Hva er celledifferensiering?

Celledifferensiering er en prosess der en generisk celle utvikler seg til en spesifikk type celle som respons på spesifikke triggere fra kroppen eller selve cellen. Dette er prosessen som gjør at en enkeltcellet zygote kan utvikle seg til en flercellet voksen organisme som kan inneholde hundrevis av forskjellige typer celler. I tillegg til å være kritisk for embryonal utvikling, spiller celledifferensiering også en rolle i funksjonen til mange organismer, spesielt komplekse pattedyr, gjennom livet.

Når en enkelt celle har evnen til å utvikle seg til noen form for celle, er den kjent som totipotent. Hos pattedyr er zygoten og embryoet i tidlige faser av utviklingen totipotente. Celler som kan differensiere til flere forskjellige celletyper, men ikke alle, anses å være pluripotente. I begge tilfeller er kjernen den samme, og inneholder all den genetiske informasjonen som er nødvendig for å kode hele organismen, men bare visse gener er aktivert.

Når et embryo utvikler seg, er celledifferensiering kritisk, fordi den lar den utviklende organismen skape mange forskjellige nødvendige celletyper, fra nevroner som vil utgjøre hjernen til epidermale celler som vil skape de øvre hudlagene. Når den er moden, vil organismen ha kimceller, somatiske celler og voksne stamceller. Kimceller er haploide celler som brukes i reproduksjon, mens somatiske celler utgjør de fleste celler i kroppen, med over 250 kjente typer celler i menneskekroppen alene.

Voksne stamceller som er i stand til å delta i celledifferensiering finnes i flere områder av kroppen. Et av de viktigste stedene for voksne stamceller er benmargen. Stamcellene i benmargen har evnen til å utvikle seg til flere forskjellige typer blodceller for å dekke kroppens etterspørsel etter nytt blod. Balansen i blodlegemer i kroppen signaliserer benmargen til å produsere mer eller mindre av et bestemt tidspunkt for å holde proporsjonene passende.

Noen organismer er i stand til å differensiere, der spesialiserte celler blir mer basale. Denne prosessen er involvert i regenerering av lemmer hos dyr som er i stand til dette, med de grunnleggende cellene som igjen skiller seg ut for å konstruere de nødvendige vev, bein og andre typer celler for erstatning. De nøyaktige prosessene bak celledifferensiering og dedifferensiering er ikke helt forstått, selv om forskere har studert celler som er i stand til disse bragdene, da mekanikken i denne prosessen kan ha verdifulle implikasjoner for det medisinske feltet.